JP6122649B2 - 浅い接合を有する紫外線受光素子 - Google Patents
浅い接合を有する紫外線受光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6122649B2 JP6122649B2 JP2013025084A JP2013025084A JP6122649B2 JP 6122649 B2 JP6122649 B2 JP 6122649B2 JP 2013025084 A JP2013025084 A JP 2013025084A JP 2013025084 A JP2013025084 A JP 2013025084A JP 6122649 B2 JP6122649 B2 JP 6122649B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming
- photodiode
- ion implantation
- oxide film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 67
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 61
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 58
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 42
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 21
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 144
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 15
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004304 SiNy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008486 TiSix Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Description
14・・・ゲート電極膜、15・・・LDD用ソース・ドレイン、16・・・絶縁膜、
17・・・側壁絶縁膜、18・・・ソース・ドレイン、19・・・イオン注入層、
20・・・p型拡散層
Claims (7)
- シリコン半導体基板上にCMOSトランジスタまたはMOSトランジスタとともに搭載された、シリコン半導体表面に形成されたpn接合を用いた紫外線受光素子(以下、受光素子をフォトダイオードと記載)の形成方法であって、
CMOSトランジスタまたはMOSトランジスタで使用するゲート酸化膜をフォトダイオード形成領域のシリコン基板上に形成する工程、
前記ゲート酸化膜上にゲート電極膜を形成する工程、
フォトダイオード形成領域上に形成されたゲート電極膜をすべてエッチング除去するとともに、フォトダイオード形成領域上に形成されたゲート酸化膜の一部を残してゲート酸化膜下のシリコン基板をエッチングしない工程、
MOSトランジスタ領域にソース・ドレインのLDD(Lightly Doped Drain)形成用のイオン注入を行なう工程であって、フォトダイオード形成領域上にフォトレジストでマスキングしてLDD形成用のイオン注入をしないようにする工程、
フォトダイオード形成領域上にLDD(Lightly Doped Drain)形成用の絶縁膜を形成する工程、
前記LDD形成用の絶縁膜をエッチングしてゲート電極側壁にLDD形成用の絶縁膜を形成する工程であって、フォトダイオード形成領域は前記LDD形成用の絶縁膜上をフォトレジスト膜でマスキングして、フォトダイオード形成領域上の前記LDD形成用の絶縁膜はエッチングしないで残す工程、
MOSトランジスタのソースおよびドレイン形成用のイオン注入を行なう工程であって、フォトダイオード形成領域は前記LDD形成用の絶縁膜上にフォトレジスト膜を形成して、フォトダイオード形成領域上には前記ソースおよびドレイン形成用のイオン注入を行なわない工程、
フォトダイオード形成領域において受光素子形成用のP型イオン注入を行なう工程であって、P型イオンのイオン注入のピーク濃度(飛程)は前記ゲート酸化膜およびLDD形成用絶縁膜内に存在し、前記P型イオン注入の一部は半導体基板側に注入されるようにイオン注入を行なう工程、
前記フォトダイオード形成用のイオン注入された不純物イオンの活性化熱処理を行なう工程
を上記の順に含むことを特徴とする、紫外線受光素子の形成方法。
- 前記フォトダイオード形成用のイオン注入を行なう工程において、前記半導体基板側に注入されたP型イオンの半導体表面における表面濃度は、1019/cm3〜1017/cm3であることを特徴とする、請求項1に記載の紫外線受光素子の形成方法。
- 前記半導体基板側に注入されたP型イオンのイオン注入深さは0.2μm以下であることを特徴とする、請求項2に記載の紫外線受光素子の形成方法。
- 前記フォトダイオード形成用のイオン注入された不純物イオンの活性化熱処理は、900℃以上の温度で30分以上の時間であり、このときの熱処理後の半導体基板のP型拡散層の深さは0.3μm以下であることを特徴とする、請求項2または3に記載の紫外線受光素子の形成方法。
- 前記フォトダイオード形成用のイオン注入された不純物イオンの活性化熱処理は、ランプアニールであり、このときの熱処理後の半導体基板のP型拡散層の深さは0.3μm以下であることを特徴とする、請求項2または3に記載の紫外線受光素子の形成方法。
- ゲート電極膜はリン(P)をドープした多結晶シリコン膜であり、前記ゲート電極膜の厚みは100nm〜500nmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかの項に記載の紫外線受光素子の形成方法。
- CMOSトランジスタまたはMOSトランジスタで使用するゲート酸化膜をフォトダイオード形成領域のシリコン基板上に形成する工程において、形成した前記ゲート酸化膜の厚みは10nm〜50nmであり、
前記フォトダイオード形成領域上に形成されたゲート電極膜をすべてエッチング除去するとともに、フォトダイオード形成領域上に形成されたゲート酸化膜の一部を残してゲート酸化膜下のシリコン基板をエッチングしない工程において、ゲート電極膜のエッチング除去後のフォトダイオード形成領域上のゲート酸化膜の厚みは5nm〜30nmであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかの項に記載の紫外線受光素子の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013025084A JP6122649B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 浅い接合を有する紫外線受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013025084A JP6122649B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 浅い接合を有する紫外線受光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014154793A JP2014154793A (ja) | 2014-08-25 |
JP6122649B2 true JP6122649B2 (ja) | 2017-04-26 |
Family
ID=51576332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013025084A Active JP6122649B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 浅い接合を有する紫外線受光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6122649B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6892221B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2021-06-23 | エイブリック株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US10236399B2 (en) | 2016-08-09 | 2019-03-19 | Ablic Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device |
JP6978893B2 (ja) | 2017-10-27 | 2021-12-08 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、その製造方法及び機器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4306565C2 (de) * | 1993-03-03 | 1995-09-28 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Herstellung eines blauempfindlichen Photodetektors |
JPH07162025A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-23 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体紫外線センサ |
JP3795846B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2006-07-12 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
JP4578792B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2010-11-10 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 固体撮像装置 |
JP5110820B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法及び撮像システム |
-
2013
- 2013-02-13 JP JP2013025084A patent/JP6122649B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014154793A (ja) | 2014-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5347283B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP4211696B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP4911158B2 (ja) | 半導体装置および固体撮像装置 | |
JP6476317B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
US8460993B2 (en) | Method for fabricating CMOS image sensor with plasma damage-free photodiode | |
JP6122649B2 (ja) | 浅い接合を有する紫外線受光素子 | |
US10593724B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
US7537971B2 (en) | Method for fabricating CMOS image sensor | |
JP2007317975A (ja) | 光半導体装置 | |
JP2008294479A (ja) | 固体撮像装置 | |
WO2014033982A1 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP6194524B2 (ja) | ノイズ電流を抑制したフォトダイオード及びそれを形成する方法 | |
US10236399B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
JP2017188499A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
KR100613341B1 (ko) | 반도체 소자 및 그 제조방법 | |
TW201826557A (zh) | 半導體裝置的製造方法 | |
JP2009071177A (ja) | 光センサ | |
CN114122039A (zh) | 图像传感器的形成方法 | |
JP2019161216A (ja) | 撮像装置およびその製造方法ならびに機器 | |
KR20070050511A (ko) | 소자 분리 영역 형성 방법 및 이를 이용한 이미지 소자형성 방법 | |
JPH0529450A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR20060077091A (ko) | 암신호 특성을 향상시킬 수 있는 씨모스 이미지센서 제조방법 | |
KR20060077092A (ko) | 암신호 특성을 향상시킬 수 있는 씨모스 이미지센서 제조방법 | |
KR20020058986A (ko) | 벌크웨이퍼를 사용한 이미지센서 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170403 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6122649 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |